Устройство для расширения скважин Советский патент 1984 года по МПК E21B7/30 

Изобретение относится к горной и строительной промышленности, а более конкретно к устройствам для расширения предварительно пробуренной скважины, и может быть использовано при сооружении бурона - бивных свай, фундаментов и т.д.

Известно устройство для расширения скважины, исполнительный орган которого выполнен в виде тросов с закрепленными на них породоразрушаюш,ими органами 1.

Недостатком его является то, что расширение происходит путем скалывания породы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для расширения скважины, включаюшее приводную и)тангу с наконечником, центратор и узел раскатки, выполненный в виде внутреннего и раскатываюшего барабанов, установленных коннентрично друг к другу и с телами качения между ними 2.

Недостаток известного устройства заключается в сложности конструкции И ненадежности привода узла раскатки.

Цель изобретения - упрощение конструкции.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для расширения скважин, включающем приводную штангу с наконечником, центратор и узел раскатки, выполненный в виде внутреннего и раскатывающего барабанов, установленных концентрично друг к другу и с телами качения между ними, внутренний барабан выполнен в виде дебаланса, подпружинен относительно приводной штанги в радиальном направлении и установлен с возможностью перемещения в плоскости, проходящей через ось устройства и центр тяжести внутреннего барабана с дебалансом.

На фиг. 1 изображено устройство для расожрения скважины, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - положение узла раскатки устройства в процессе расширения скважины.

Устройство для расширения скважины включает приводную штангу 1 и центратор 2, смо 1тированный на приводной щтанге на подщипниках 3. На нижнем торце приводной штанги размещен наконечник 4, который совместно с центратором фиксирует приводную штангу по оси скважины. Между центраторо.м и наконечником установлен узел раскатки в виде внутреннего 5 и раскать ваю1цего 6 барабанов, установленных концентрично. Внутренний барабан имеет жестко установленные в нем направляющие 7, проходящие через отверстия, выполненные в нриводной штанге с возможностью поступательного перемещения относительно

приводной щтанги. На направляющих между приводной штангой и стенкой внутреннего барабана установлены пружины 8 сжатия.

Диаметрально противоположно пружинам жестко закреплен дебаланс 9, выполненный из материала, имеющего высокий удельный вес. Между внутренним барабаном и раскатывающим барабаном установлены тела 10 качения.

Устройство для расширения скважины работает следующим образом.

В предварительно пробуренную скважину устройство опускают на нриводной штанге 1. После того, как наконечник 4 под весом 5 устройства и приводной штанги внедрится в забой скважины, приводной штанге сообщают вращение. Поскольку узел раскатки с размещенным в нем дебалансом 9 является неуравновешенной системой, при его вращении возникает центробежная сила, дейст0 вующая по линии, соединяющей ось скважины и центр тяжести дебаланса 9, в сторону стенки скважины.

При вращении узел раскатки смещается относительно оси скважины в сторону разме5 прения дебаланса 9, сжимая пружины сжатия 8, и производит расщирение скважины.

После окончания процесса расширения вращение приводной щтанги прекращают и пружина сжатия § возвращает барабаны 5 и 6 в исходное положение (фиг. 1), сов0 мещая ось узла раскатки с осью скважины, и устройство излвекают на дневную поверхность.

С целью увеличения усилия раскатки рабочее усилие пружины 8 сжатия выбирают минимальным, достаточным только для возвращения узла раскатки в исходное положение.

Технико-экономический эффект предлагаемого устройства для расщирения сква. жины заключается в следующем. 0 Конструкция устройства значительно упростилась, шарнирно-рычажный механизм выдвижения узла раскатки в рабочее положение, определяющий в основном срок службы устройства в целом и его надежность, аннулирован.

Узел раскатки, работающий на принципе использования центробежной силы, может быть установлен на любой высоте и в любом количестве на приводной щтанге, что даст возможность производить одновременно Q поинтервальное расширение скважины.

Предлагаемый узел раскатки можно использовать для уплотнения стенок скважины по всей ее глубине, совмещая спуск приводной щтанги в скважину с ее вращением (т.е. с одновременной раскаткой ее стенок).

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСШИРЕНИЯ СКВАЖИН, включающее приводную штангу с наконечником, центратор и узел раскатки, выполненный в виде внутреннего и раскатывающего барабанов, установленных концентрично друг к другу и с телами качения между ними, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, внутренний барабан узла раскатки выполнен в виде дебаланса, подпружинен относительно приводной щтанги в радиальном направлении и установлен с возможностью перемещения в плоскости, проходящей через ось устройства и центр тяжести внутреннего барабана с дебалансом. & (Л to ю 00 о 00